天然草场土壤、牧草中重金属含量对放牧家畜的影响

　　畜牧业是青海国民经济发展的重要资源依托，其质量的优劣对该地区的畜牧业发展具有极其重要的影响，草场中重金属含量是衡量畜产品品质的重要指标[1，2]。青海有机畜牧业的发展与草场土壤、牧草和家畜中的重金属含量有直接关系。土壤中的重金属累积到一定程度就会对土壤-植物-禽畜系统产生毒害[3]，重金属污染物对人类具有潜在危害，可以通过食物链最终危害到人类健康，与大多数的污染物不同，重金属的特殊威胁在于它不能被微生物所分解。相反地，生物体可以富集重金属，并把它转化为毒性更大的金属有机化合物。研究表明，汞能沿着食物链由植食性动物向肉食性动物进行传递[4]。由于食物链是重金属富集的主要途径，而食物链中的重金属主要来自饲养环境中的土壤、水，重金属从土壤向食物链迁移的状况直接影响人类摄取重金属的水平，最终对人类的健康造成威胁。因此，研究污染性元素的迁移及累积规律，是环境科学的重要任务之一[5]。一般情况下，土壤中自然存在的汞、砷、镉、铅不至危害到人类健康，造成土壤中汞、砷、镉、铅富集的原因是人类因素引入的。随着人类活动，如采矿、草地杂毒草和鼠虫害的化学防除、人工草地的建设以及其他非有机的干扰活动（如施肥、农药的使用等），对青海草地畜牧业经营干扰程度的加强，草地畜牧业生产往往会受到重金属的污染。本试验研究汞、砷、镉、铅4种重金属在“土壤—牧草—家畜”生态环境中迁移与累积规律，为制定放牧家畜无公害牛羊肉生产地环境质量标准和生产技术规范提供科学参考依据。wwW.11665.COm
　　1 材料与方法
　　1.1 试验地概况
　　试验地选择青海省海南州共和县江西沟、黄南州河南县优干宁镇、海北州祁连县阿柔乡3个试验区。试验区属高原大陆性气候。其气候特点为雨热同季，干湿季差别明显；热量不足，无霜期短，降水变率大，时空分布不均；光照时间长，太阳辐射强；冷季漫长干冷，暖季短促润凉。海南州共和县江西沟地处青藏高本文由论文联盟http://收集整理原北隅，1月均温-14 ℃，7月均温18.3 ℃，年降水量300～400 mm，平均海拔3 200 m，一般海拔2 160～5 360 m。黄南州河南县优干宁镇平均气温-0.9～8.5 ℃，年降水量549.4 mm，平均海拔在3 500 m以上。海北州祁连县位于青海省海北藏族自治州北部，东、北部与甘肃省接壤，地处祁连山南麓中端。年平均气温-1.8 ℃，年降水量270～550 mm，一般海拔2 180～5 287 m。
　　1.2 材料
　　海南州共和县江西沟、黄南州河南县优干宁镇、海北州祁连县阿柔乡3个试验区，分别采集土壤样品、牧草样品及牦牛肉样品、羊肉样品。
　　1.2.1 土壤样品采集 每试验区选3个样地在牛羊放牧或采食地按对角线法选择5个采样点采集土样，采样时去除地表的草根再取土，除去草根、石头等杂物，在80 ℃烘箱中烘干至恒重，用玛瑙研钵将其研磨并过100目筛，装袋备用。
　　1.2.2 牧草样品采集 在土壤样品的采集点采集1 m2样方的可食牧草，在65 ℃烘箱中烘干至恒重，粉碎过40目筛，装袋备用。
　　1.2.3 肉样采集 在试验区的屠宰期随机选择各10只（头）体格相近，年龄3～4岁的牦牛，年龄1～2岁的羊，选取肌肉部分采用不锈钢搅拌机将其打磨成糊状，待测。
　　1.3 试验方法
　　土壤、牦牛肌肉、羊肌肉、牧草样品中镉、铅含量的测定采用石墨炉原子吸收分光光度法[6-8]；土壤、牦牛肌肉、羊肌肉、牧草样品中汞含量的测定采用冷原子吸收分光光度法[6-8]，土壤样品采用硫酸-硝酸-高锰酸钾消解。土壤样品中砷含量测定采用二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法[6]，肉、牧草样品砷含量测定银盐法[7，8]。
　　1.4 统计分析
　　试验数据统计用spss 11.5进行lsd检验及回归分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 不同放牧区土壤、牧草、牛羊肌肉组织中重金属含量分析
　　由表1可知，3个不同放牧地区土壤中汞、砷、镉、铅的含量差异显著（p<0.05），其中黄南州河南县、海南州共和县汞的含量超过土壤环境质量标准限量值[9]，其含量依次为黄南州河南县>海南州共和县>海北州祁连县；海北州祁连县镉的含量超过土壤环境质量标准限量值，其含量依次为海北州祁连县>海南州共和县>黄南州河南县；砷和铅的含量均符合土壤环境质量标准要求[9]。在研究区中4种重金属的污染程度以汞最大，其次是镉。
　　黄南州河南县、海南州共和县土壤中汞的含量以及海北州祁连县镉的含量超过土壤环境质量标准限量值，但牧草、牦牛肌肉组织、羊肌肉组织中汞、砷、镉、铅含量均不超标，符合国家食品卫生和饲料卫生标准[7，8]，这可能与草地牧草积累重金属的能力以及土壤重金属含量有关，牧草中重金属含量随土壤污染程度加重而增加。试验结果表明，青海省3个主要放牧区生产的牛羊肉产品中汞、砷、镉、铅重金属指标符合国家食品卫生标准[7]。
　　海南州共和县、黄南州河南县的牧草中汞、砷、镉含量差异不显著（p>0.05），但两州牧草中的汞、砷含量极显著高于海北州祁连县牧草中的含量（p<0.01），海北州祁连县牧草中铅的含量极显著高于其他两州（p<0.01）。这可能与土壤环境中重金属的含量、存在的形态以及牧草对不同重金属的积累能力有关。植物从土壤中摄取重金属主要取决于土壤中重金属的总量、形态、土壤理化性质等，不同的植物从土壤中吸取重金属的能力不同，同种植物对不同重金属的积累能力也不同。3个试验区之间的牦牛肌肉、羊肌肉中，铅、镉含量差异不显著（p>0.05）（羊肌肉中未检出镉含量），黄南州河南县牦牛肌肉中砷、汞含量显著高于其他两个地区，羊肌肉中汞含量差异不显著（p>0.05）。海北州祁连县羊肌肉中砷含量差异极显著低于其他地区（p<0.01）。